ИСТИНА

На электроразрядном стенде установки П-2000 проведены экспериментальные исследования устойчивости протяженных вертикальных дуг атмосферного давления, преимущественно в воздушной среде атмосферного давления. Исследование процессов инициирования, стабилизации и гашения протяженных сильноточных электрических дуг проведено в разрядной камере с прозрачными боковыми цилиндрическими стенками из кварцевого электровакуумного стекла. В экспериментах проводилась высокоскоростная видеосъёмка разрядов со скоростью 1200 к/с, пирометрические измерения температуры неподвижных электродов и диагностика во времени тока и падения электрического напряжения на межэлектродном промежутке. В экспериментах удалось добиться большей стабилизации движения анода и оптимизации величины его скорости раздвижки. Также облегчена и улучшена конструкция катода, направленная на увеличение плотности тока в нем, увеличение его температуры и эмиссионной способности, и повышения стабильности катодной струи. Это позволило использовать существенно менее габаритные аноды, поскольку отпала необходимость компенсации нестабильности их перемещения. Применялись электроды графитовые 3ОПГ. Изучение динамики электродуговой плазмы в разряде проведено при разных стержневых конструкциях анода – сплошной, перфорированной, рифленой, трубчатой. Разрядные токи – сотни А, напряжения – до 200 В. Основные катоды – стержневые, их диаметры 4,5 – 6 мм, аноды – стержни диаметром 15 мм, как сплошные, так и трубчатые. Дополнительно проведены испытания анодов с цилиндрическими графитовыми насадками (диаметром 45 мм). Получены новые данные по неустойчивости протяженного разряда при зазорах 80-150 мм и разрядных токах до 550А. Подтверждено, что на устойчивость горения сильноточных дуг существенное влияние оказывает динамика электродных струй-факелов, тепловые режимы электродов, стабильность раздвижения и скорость анода при инициировании разряда, размеры и формы электродов. Наилучшие результаты (продолжительность стабилизированного разряда и возможность выхода на режимы диффузной анодной привязки) достигнуты на трубчатых анодах. Показано, что при анодной насадке время выхода на стабилизированный разряд возрастает, но она может ослабить негативное воздействие плазмы на верхнюю крышку разрядной камеры. Показана принципиальная возможность увеличения времени горения разряда при токах до 500 А в стабильном режиме от традиционных 2-3 до 5 и более секунд, даже без применения специального охлаждения электродов. Это расширяет возможности использования установки для испытаний термостойкости и оценок ресурса новых материалов. Работа выполнена в соответствии с планом исследований НИИ механики МГУ им. М.В.°Ломоносова.